姚金保,杨学明,张鹏,范祥云,余桂红,何漪,王化敦
(江苏省农业科学院粮食作物研究所,南京 210014)
弱筋小麦,国外通常称为软质小麦,指籽粒硬度低、粉质率高、蛋白质含量低、面筋强度弱、面团吸水率低,是制作饼干、糕点、南方馒头和白酒等食品的原料[1-2]。2001 年,中国加入世界贸易组织,美国、加拿大、澳大利亚等国的强筋、弱筋小麦进入中国市场,开始对中国小麦市场形成巨大商业冲击。当时,中国政府提出要将强筋、弱筋小麦作为小麦育种攻关的方向,并制订了优质小麦国家标准和专用小麦优势区域发展规划[3-4],其中长江中下游地区是最符合生产弱筋小麦所需的生态和生产条件,是中国发展弱筋小麦的优势区域。自20世纪90年代末以来,经过该区小麦育种工作者的共同努力,审定推广‘宁麦9 号’、‘扬麦9 号’、‘扬麦13’、‘扬麦15’、‘宁麦13’、‘宁麦18’、‘扬麦20’、‘生选6号’、‘农麦126’、‘皖西麦0638’等一批弱筋小麦品种。其中江苏省农业科学院粮食作物研究所(以下简称“本所”)育成的‘宁麦9 号’不仅是中国品质最稳定的弱筋小麦品种,而且是一个优异的核心亲本,国内多家育种单位利用‘宁麦9 号’作亲本,先后育成了28 个小麦品种[5-6]。‘宁麦13’因抗倒性强、丰产性好、耐迟播等优点,至今仍是中国推广面积最大的弱筋小麦品种。弱筋小麦品种选育及配套技术的研究应用,对中国弱筋小麦产业的发展发挥了重要作用,但受品种质量、环境条件以及氮肥施用量等的影响,中国弱筋小麦还存在品质不稳定、达标率低等问题[7-9],需要突破性的优质弱筋小麦品种更新换代。因此,笔者立足江苏沿江、沿海和丘陵弱筋小麦优势产区,面向长江中下游弱筋小麦优势产业带,制订了高产弱筋抗赤霉病兼抗白粉病或条锈病、叶锈病的育种目标,选用综合抗病性较强、熟相好、适应性广的弱筋小麦品种‘扬麦20’为母本,高产软质小麦品种‘宁麦14’为父本配制杂交,后代采用混合集团选择法于2018 年育成‘宁麦7342’小麦新品系,该品系于2022年通过江苏省审定,定名为‘宁麦36’(苏审麦20220027)。‘宁麦36’在本所组织的小麦品种比较试验以及区域试验、生产试验中均表现出分蘖力强、成穗数高、丰产性好、赤霉病抗性强、弱筋品质稳定等优点。为了能使‘宁麦36’在大面积生产上发挥提质增效作用,笔者利用江苏省农科院科企淮南小麦联合体中间试验资料以及笔者测定的溶剂保持力、饼干直径等数据,对该品种的丰产性、稳产性和适应性以及品质性状进行分析,旨在为该品种的大面积生产应用提供参考。
来源于2019—2022 年江苏省农科院科企淮南小麦联合体中间试验3组33点次汇总资料,对照品种为‘扬麦20’。试验设置12 个点,分别是苏州常熟、镇江句容、南京六合、南通如东、扬州仪征、扬州高邮、泰州靖江、盐城大丰、盐城亭湖、淮安金湖、淮安洪泽和淮安白马湖。测定溶剂保持力和制作饼干的供试品种为‘宁麦36’、‘扬麦20’。
1.2.1 试验设计与田间管理区域试验小区采用随机区组排列,3 次重复,小区面积为13.3 m2;生产试验同样采取随机区组排列,2 次重复,小区面积150 m2以上,两组试验的基本苗为225万~270万株/hm2。田间管理和性状调查按江苏省小麦区域试验标准进行,成熟期分小区收获、脱粒、晒干、扬净、称重计产。品质试验的‘宁麦36’和‘扬麦20’于2021—2022 年度种植于江苏省农业科学院六合竹镇试验基地,每个品种种植7行,行距0.25 m,行长1.67 m,2 次重复,顺序排列,施纯氮240 kg/hm2,分基肥、分蘖肥和拔节肥3 次施用。成熟后按小区收获种子用于品质测试。
1.2.2 品质检测2020年6月和2021年6月委托农业农村部谷物品质监督检验测试中心(哈尔滨)对区试品种进行品质测定。2 年检测的样品均来源于南京六合、淮安白马湖、盐城大丰和扬州高邮4 个参试点的混样。溶剂保持力和饼干制作在本所实验室进行。参照BETTGE等[10]的微量SRC方法测定溶济保持力(SRC),按AACC10-52方法进行饼干制作及其品质评价。
丰产性分析是利用‘宁麦36’在2019—2021 年区域试验和2021—2022 年生产试验中平均产量较对照品种‘扬麦20’增产百分率进行比较,并分析两者间的差异显著性。采用均值—变异系数(CV)和高稳系数(HSC)分析品种的稳产性[11-12]。采用适应度分析品种的适应性[13-14]。利用DPS16.05软件对试验数据进行统计分析[15]。
‘宁麦36’3 组试验的产量结果列于表1。2019—2020年度12点汇总,10点增产,增产点率83.3%,平均产量7609.8 kg/hm2,较对照‘扬麦20’增产4.02%,达极显著水平,产量居13 个参试品种第4 位。2020—2021年度10 点汇总,‘宁麦36’9 点增产,增产点率90.0%,平均产量7501.2 kg/hm2,较对照‘扬麦20’增产5.60%,达极显著水平,产量居14个参试品种第2 位。2021—2022 年度‘宁麦36’在11 个试点的生产试验中全部增产,最高产量达10519.4 kg/hm2(白马湖试点),平均产量8718.0 kg/hm2,较对照‘扬麦20’增产5.99%,增产极显著,产量居4 个参试品种第1 位。2022—2023 年度‘宁麦36’在江苏高邮龙虬镇试种4.5 hm2,平均产量8625.0 kg/hm2,较大面积种植的宁麦13 增产4.29%。由此可见,‘宁麦36’是一个丰产性好,增产潜力大的优良小麦品种。
表1 ‘宁麦36’的产量表现
由表2 可见,‘宁麦36’在3 个年度试验中的产量变异系数(CV)分别为9.24%、9.30%和12.53%,平均值为10.36%,虽高于对照‘扬麦20’的平均变异系数9.84%,但差异不显著(t=1.046,P>0.05),说明‘宁麦36’的静态稳定性较好。‘宁麦36’在3 个年度试验中的高稳系数(HSC)均>80%,平均值为85.73%,显著高于‘扬麦20’的平均高稳系数(HSC)81.96%(t=5.489,0.01<P<0.05),说明‘宁麦36’不仅具有很高的产量潜力,而且在不同地点和年度间都能表现出高产稳产的遗传特性。
表2 ‘宁麦36’的稳产性和适应性分析
‘宁麦36’在2019—2022 年试验中的适应度分别为83.33%、70.00%和81.82%,平均值为78.38%,明显高于对照‘扬麦20’的适应度(8.33%、10.00%和0%,平均值为6.11%),见表2。‘宁麦36’在3 个年度的试验中,适应度均名列前茅,2019—2020 年区试‘宁麦36’的适应度居13个参试品种的第2位,2020—2021年续试居14个参试品种的第3位,2021—2022年度生产试验居4 个品种第1 位,这表明‘宁麦36’具有广泛的适应性,在江苏淮南麦区均表现高产稳产。
‘宁麦36’籽粒椭圆形、红粒、粉质,千粒重42 g左右,籽粒均匀,容重高,籽粒商品性较好。由表3可知,经江苏省农科院科企淮南小麦联合体区域试验混合取样,委托农业农村部谷物品质监督检验测试中心(哈尔滨)进行分析,2020 年和2021 年‘宁麦36’的各项品质指标均优于弱筋小麦‘扬麦20’。其中2020 年的品质指标均符合GB/T17893—1999《优质小麦弱筋小麦》、GB/T17320—1998《专用小麦品种品质》和国家弱筋小麦审定标准。2021 年的品质指标符合GB/T17320—1998《专用小麦品种品质》弱筋小麦标准,除湿面筋含量(25.9%)偏高外,蛋白质含量、面团吸水率和稳定时间均符合GB/T17893—1999《优质小麦弱筋小麦》和国家弱筋小麦审定标准。
表3 ‘宁麦36’的品质性状
溶剂保持力(SRC)与软质小麦品质关系密切,是准确评价软质小麦品质的最简单有效指标,在美国软质小麦育种中应用十分普及[16-18]。由表4可见,‘宁麦36’的4种溶剂保持力(SRC)均低于弱筋小麦‘扬麦20’,其饼干直径明显大于‘扬麦20’,进一步说明‘宁麦36’是一个优质弱筋小麦品种。
表4 ‘宁麦36’和‘扬麦20’的溶剂保持力和饼干直径
小麦区域试验是小麦新品种选育和推广的重要环节,通过对参试品种多年多点数据的有效分析,有助于客观评价参试品种的丰产性、稳产性、适应性和抗逆性,也有利于为育种家提供更有价值的育种信息[19-21]。一个优良的小麦新品种在区域试验鉴定中应具备高产、稳产和适应性广等基本特点,同时具有优质、多抗、早熟、耐迟播、熟相好等特点才有可能在生产上大面积推广[22]。本试验结果表明,‘宁麦36’在3 个年度试验中较对照‘扬麦20’增产均达极显著,增产点率达90.3%,最高产量达10519.4 kg/hm2,高产潜力明显。2年区域试验和1年生产试验‘宁麦36’的产量变异系数(CV)虽略高于对照品种‘扬麦20’,但差异不显著,并且产量均值和高稳系数(HSC)值均显著高于相应年度的对照‘扬麦20’,说明其产量稳定性好;‘宁麦36’在3年试验的适应度不仅高于对照‘扬麦20’,而且都排在参试品种的前3 位,说明该品种对环境具有广泛的适应性[23-24]。
2 年区域试验取样品质分析表明,‘宁麦36’不仅弱筋品质突出,而且具有稳定的遗传特性。国内外学者研究表明,溶剂保持力与饼干品质关系密切,尤其是水溶剂保持力(SRC)、碳酸钠溶剂保持力(SRC)和蔗糖溶剂保持力(SRC)与饼干直径呈极显著正相关[25-27]。因此,在弱筋小麦育种过程中,将溶剂保持力(SRC)作为弱筋小麦育种核心指标[28-29]。本研究结果表明,‘宁麦36’的4种溶剂保持力(SRC)均低于弱筋小麦‘扬麦20’,饼干直径明显大于‘扬麦20’。‘宁麦36’在2019—2021年2 年区域试验赤霉病接种鉴定结果表现为抗/中抗(赤霉病严重度分别为1.10、1.45,均<1.5)。说明‘宁麦36’是一个弱筋品质稳定、赤霉病抗性较强的小麦品种,能适合江苏沿江、沿海等弱筋小麦产区品种和生产的需求。
‘宁麦36’具有较好的丰产性、稳产性和广适性,抗赤霉病性较强,品质达到优质弱筋小麦标准,是适合江苏淮南麦区推广应用的小麦新品种。